Java中如何解決double和float精度不許的問題

咱們知道浮點數是沒法在計算機中準確表示的，例如0.1在計算機中只是表示成了一個近似值，所以，浮點數的運算結果具備不可預知性。

 

在進行數字運算時，若是有double或float類型的浮點數參與計算，偶爾會出現計算不許確的狀況。如如下示例代碼：

package ex;

public class BigDeciTest {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(0.05+0.01);
        System.out.println(1.0-0.42);
        System.out.println(4.015*100);
        System.out.println(123.3/100);

    }
}

上述代碼執行結果以下：

0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999

在大多數狀況下，使用double和float計算的結果是準確的，可是在一些精度要求很高的系統中，這種問題是很是嚴重的。

 

在《Effective Java》中提到一個原則，那就是float和double只能用來做科學計算或者是工程計算，但在商業計算中咱們要用java.math.BigDecimal，經過使用BigDecimal類咱們能夠解決上述問題，實例代碼以下：

package ex;

import java.math.*;

public class BigDecimalDemo {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(ArithUtil.add(0.01, 0.05));
        System.out.println(ArithUtil.sub(1.0, 0.42));
        System.out.println(ArithUtil.mul(4.015, 100));
        System.out.println(ArithUtil.div(123.3, 100));
    }
}

class ArithUtil{
    private static final int DEF_DIV_SCALE=10;

    private ArithUtil(){}
    //精確的加法算法
    public static double add(double d1,double d2){
        BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
        BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
        return b1.add(b2).doubleValue();

    }
    //精確的減法算法
    public static double sub(double d1,double d2){
        BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
        BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();

    }
    //精確的乘法算法
    public static double mul(double d1,double d2){
        BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
        BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();

    }
    //相對精確的除法運算，當發生除不盡的狀況時，精確到小數點之後10位
    public static double div(double d1,double d2){

        return div(d1,d2,DEF_DIV_SCALE);

    }
    //相對精確的除法運算，當發生除不盡的狀況時，精確到小數點之後指定精度(scale)，再日後的數字四捨五入
    public static double div(double d1,double d2,int scale){
        if(scale<0){
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
        BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
        return b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

    }

}

運行結果以下：

0.06
0.58
401.5
1.233

說明：

  雖然BigDecimal類的構造方法不少，可是咱們只使用了帶String類型的構造函數。

  一、BigDecimal（double val）：構造函數的結果有必定的不可預知性，好比 new BigDecimal(0.1)可能認爲就是0.1，可是實際上可能等於0.10000000006642423，這是由於0.1沒法準確地表示double

  二、 BigDecimal（String val）：構造函數是徹底能夠預知的。 new BigDecimal("0.1")建立的BigDecimal，正好等於預期的0.1